專利名稱：牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然防腐保鮮劑，尤其是一種真空包裝牛肉火腿切片用的天然防腐保鮮劑，具體地說是一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑。
背景技術(shù)：
牛肉火腿切片屬低溫肉制品，一般使用較低溫度(68--85℃)進行殺菌，是在嚴格的低溫車間生產(chǎn)，在低溫冷鏈下進行運輸、銷售的西式肉制品。它以安全、營養(yǎng)、美味等突出的優(yōu)點為人們所喜愛，但產(chǎn)品常因微生物污染而在保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)脹袋、產(chǎn)生粘液及酸腐味等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，給肉制品行業(yè)造成巨大損失。添加防腐保鮮劑是延長肉品貨架期重要而有效的措施，然而目前保鮮劑在肉品領(lǐng)域的應(yīng)用情況卻不盡人意，常會出現(xiàn)使用不規(guī)范、保鮮效果差、含量超標等問題，如果大量使用化學(xué)防腐劑則對人體會產(chǎn)生傷害，因此開發(fā)天然防腐保鮮劑是食品行業(yè)的重要任務(wù)之一。
目前常用的防腐劑主要有乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、EDTA二鈉、乳酸鏈球菌素(以下簡稱Nisin)、茶多酚、殼聚糖、水溶性殼聚糖、蘆丁等并已被食品行業(yè)所采用，且長期以來一直處于被單獨使用的狀態(tài)，但由于各種天然防腐劑的有效成份和作用機理不同，如果僅用其中一種防腐劑則很難起到好的防腐保鮮作用，使得有些菌種無法得到有效遏制，致使產(chǎn)品的貨架周期遠遠小于標準的規(guī)定值，給生產(chǎn)、銷售企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益產(chǎn)生較大的損失。如果盲目地將各種不同的天然防腐劑混合使用，則不僅增加生產(chǎn)企業(yè)的負擔，而且不一定會取得滿意的防腐保鮮效果。
因此，針對牛肉火腿切片的腐敗菌，通過實驗篩選出合適的防腐保鮮劑種類、適宜的添加濃度、科學(xué)地進行復(fù)配，盡量減少或避免使用合成防腐劑，擴大抑菌譜、發(fā)揮最佳效用，順應(yīng)食品添加劑的發(fā)展趨勢，探尋同時具有活性功能因子的純天然保鮮劑是當務(wù)之急，具有較大的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對牛肉火腿切片的腐敗菌，通過實驗篩選出合適的防腐保鮮劑種類、適宜的添加濃度、科學(xué)地進行復(fù)配，順應(yīng)食品添加劑的發(fā)展趨勢，不僅能擴大抑菌譜、而且能發(fā)揮最佳效用的、可用來替代合成防腐劑的牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，其特征是由Nisin與茶多酚復(fù)配而成，其重量比為1∶12.5～200。
所述的Nisin的原液濃度為0.005～0.02％。
所述的茶多酚的原液濃度為0.25～1.0％。
本發(fā)明的有益效果1、為肉類熟食制品尋找到了一種新的天然復(fù)配防腐劑，在不增加成本的前提下即可延長肉類制品的貨架周期。
2、可有效地抑制引起脹袋、產(chǎn)生粘液及酸腐味的乳酸桿菌及腸桿菌的產(chǎn)生。
3、配制簡單，熱穩(wěn)定性好，有利于產(chǎn)品出廠前的熱處理，降低出廠時的起始菌數(shù)，延長產(chǎn)品的貨架周期。
4、使用方便?？苫炫浜髧娡坑谌庵破返谋砻妫部蓪⒍N不同的天然防腐劑按設(shè)定的比例分別噴涂于肉制品的表面。
5、應(yīng)用范圍廣，不僅可用于牛肉制品，也可用于其它肉類制品。


圖1是本發(fā)明的Nisin的濃度與抑菌活性的關(guān)系圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
實施例一。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由濃度為0.005％的Nisin原液與0.25％茶多酚復(fù)配而成，其重量比可在1∶50。
實施例二。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由濃度為0.01％的Nisin原液與0.5％茶多酚復(fù)配而成，其重量比為1∶100。
實施例三。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由濃度為0.02％的Nisin原液與1.0％茶多酚復(fù)配而成，其重量比可在1∶50。
實施例四。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由濃度為0.02％的Nisin原液與0.25％茶多酚復(fù)配而成，其重量比可在1∶12.5。
實施例五。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由濃度為0.005％的Nisin原液與1.0％茶多酚復(fù)配而成，其重量比可在1∶200。
實施例六。
一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，由Nisin與茶多酚復(fù)配而成，其重量比還可在1∶12.5～200之間任意選取。
其中Nisin的原液濃度可在0.005～0.02％之間任意選取。
茶多酚的原液濃度可在0.25～1.0％之間任意選取。
下面結(jié)合實驗過程和具體的實驗數(shù)據(jù)對本發(fā)明作進一步的說明。
材料與方法1.1供試菌、藥品及儀器乳桿菌及腸桿菌從牛肉火腿切片分離、純化得到，分別采用MRS、VRBGA培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。牛肉火腿切片由北京雨潤食品有限公司生產(chǎn)。
乳酸鉀(食品添加劑，鄭州瑞普生物工程有限公司)、雙乙酸鈉(食品添加劑，山西三維歐美科化學(xué)有限公司)、山梨酸鉀(食品添加劑，南通醋酸化工股份有限公司)、EDTA二鈉(分析純，北京化學(xué)試劑公司)、Nisin(食品添加劑，洛陽市華健生物工程有限公司)、蘆丁(SIGMA chemicalco.)、茶多酚(含量＞85％的灰紅色粉末，無錫市世紀生物藥業(yè)有限公司)、殼聚糖(食品級，脫乙酰度≥90％，濟南海得貝海洋生物工程有限公司)、水溶性殼聚糖(食品級，脫乙酰度＞70％，濟南海得貝海洋生物工程有限公司)。乙醇、乙酸、無水AlCl3均為分析純，甲醇為色譜純。
1.2防腐劑的抑菌實驗1.2.1抑菌試驗方法采用濾紙片法評判抑菌效果①用打孔器將厚度為1.5mm的濾紙打成直徑為5mm圓片，包裹后于160℃干熱滅菌2h。②平板的制備將配制好的用于各供試菌的選擇性培養(yǎng)基加熱融化，傾注于經(jīng)過干熱滅菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，待平板凝固后備用。③菌懸液的制備供試菌活化二次后，根據(jù)多次預(yù)實驗，挑取培養(yǎng)24～48h大小適中的菌落2環(huán)，無菌操作加入9mL無菌生理鹽水中，用微型旋渦混合儀混勻1min，成為均勻的含菌數(shù)為1～5×108cfu·mL-1的菌懸液。④無菌吸取0.2mL各供試菌懸液于平皿內(nèi)，用無菌玻璃三角涂棒將菌懸液仔細涂布均勻。同時將所用菌懸液梯度稀釋后倒平板記數(shù)。⑤將濾紙片分別在事先配制好的不同濃度的抑菌液中浸泡1min，取出涼微干輕貼于平板上，每一個平皿均勻放7個濾紙片(1個空白對照)。每種抑菌液做三個平板重復(fù)。⑥然后將平皿倒置于恒溫箱中，30℃培養(yǎng)48h。⑦用測微尺測量各抑菌圈大小(直徑mm)。
1.2.2防腐劑的種類及濃度選用10種防腐劑乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、EDTA二鈉、Nisin、茶多酚、殼聚糖、水溶性殼聚糖、蘆丁、苦蕎殼提取液(黃酮)。用無菌水配制乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、EDTA二鈉、Nisin、茶多酚、水溶性殼聚糖；用50％乙醇配制蘆?。灰?％乙酸配制殼聚糖溶液。再分別用相應(yīng)的溶劑將每種防腐劑稀釋成不同濃度梯度(表1)，通過抑菌實驗以確定較佳防腐劑的種類及濃度。
表1防腐劑的不同濃度梯度保鮮劑 質(zhì)量濃度/％乳酸鈉 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0雙乙酸鈉0.1 0.2 0.3山梨酸鉀0.1 0.2 0.3EDTA二鈉0.02 0.04Nisin 0.0050.010.020.040.05
茶多酚 0.2 0.51.0 2.0 2.5殼聚糖 0.2 0.51.0水溶性殼聚糖0.2 0.51.0苦蕎黃酮0.033 0.066 0.370.74蘆丁0.033 0.066 0.370.741.2.3常用防腐劑的復(fù)配(1)選用1％、2％、3％的乳酸鉀分別與0.1％、0.2％、0.3％雙乙酸鈉進行配制，探討其抑菌活性的協(xié)同作用。
(2)選用0.01％、0.02％、0.04％的Nisin分別與0.5％、1％、2％乳酸鉀進行配制，探討兩者間抑菌的協(xié)同作用。
(3)選用0.01％、0.02％、0.04％的Nisin分別與0.02％、0.04％EDTA二鈉進行配制，探討EDTA二鈉對Nisin抑菌譜的影響。
1.3天然防腐保鮮劑的復(fù)配及環(huán)境條件對其抑菌活性的影響根據(jù)單個防腐劑的實驗結(jié)果，采用不同濃度的Nisin與茶多酚進行復(fù)配，并通過抑菌率測定，獲得較佳配比的復(fù)合天然防腐保鮮劑。并評判pH、熱處理對其抑菌活性的影響。
1.3.1抑菌率測定挑取供試菌于生理鹽水中，梯度稀釋后(菌懸液濃度在6.7×102-1.3×103cfu·mL-1)，添加不同濃度的復(fù)合天然防腐保鮮劑、搖勻，用生理鹽水定容至10mL。取1mL于平皿中，加入相應(yīng)培養(yǎng)基混勻，30℃培養(yǎng)48小時，進行菌落計數(shù)，計算抑菌率。以抑菌率100％時的最低濃度作為天然防腐保鮮劑的最小抑菌濃度(MIC)。對照不加防腐劑，每處理三次重復(fù)。
1.3.2 pH的影響采用0.015％Nisin+0.3％茶多酚的復(fù)合天然防腐保鮮劑，用0.1M HCl將培養(yǎng)基分別調(diào)成不同pH5、7、9，測定不同pH介質(zhì)對其抑菌活性的影響。
1.3.3熱加工處理的影響將復(fù)合天然防腐保鮮劑置于86℃水浴中處理0、30、60、120min后，測定其抑菌活性，評判熱處理對其抑菌活性的影響。
2、結(jié)果與分析2.1幾種防腐劑的抑菌效果由牛肉火腿切片分離的腐敗菌主要是乳酸桿菌，以及少量腸桿菌。多次實驗結(jié)果表明，肉制品中常用的乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、EDTA對供試菌(乳桿菌、腸桿菌)作用效果均不明顯。Nisin對乳桿菌有較強的抑制作用；茶多酚、殼聚糖對腸桿菌有較好抑菌活性；苦蕎殼提取液對乳桿菌、腸桿菌表現(xiàn)出輕微的抑制作用(表2)。
表2最大實驗濃度時，10種防腐劑對腐敗菌的抑菌圈直徑種類 乳酸桿菌 腸桿菌乳酸鈉 - -雙乙酸鈉 - -山梨酸鉀 - -EDTA二鈉 - -Nisin+++ -茶多酚 - +++殼聚糖 - +++水溶性殼聚糖 - -蘆丁 - -苦蕎黃酮 + +注-5-6mm；+6-8；++8-10；+++10mm以上?？瞻讓φ?mm。
Nisin對乳桿菌有明顯的作用效果，在0.005％(50ppm)濃度時即表現(xiàn)出一定的抑菌活性，且隨著濃度增大其抑菌作用也不斷增大(圖1)。但Nisin對腸桿菌無抑制作用。
茶多酚、殼聚糖對腸桿菌有一定的抑制效果(表3)。
茶多酚濃度達1％時，抑菌圈即比較明顯，但在1％以下效果不明顯。董金甫(1995)曾報道茶多酚對大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)僅為0.1％，這可能是菌種差異、對茶多酚敏感性不同造成的。
隨著濃度增加，殼聚糖的抑菌作用也隨之增強，當濃度為0.2％時，其抑菌作用就比較明顯。另外對照(2％乙酸)也有較大抑菌圈，說明醋酸對腸桿菌有一定的抑制作用。但水溶性殼聚糖未出現(xiàn)明顯的抑菌圈，這可能是因為殼聚糖的抑菌力受濃度、pH值以及分子量大小等因素的影響，其表現(xiàn)出來的抑菌活性會有差異。
表3茶多酚、殼聚糖對腐敗菌的抑菌效果種類及濃度 乳酸桿菌 腸桿菌茶多酚0.2％ - 5.430.5％ - 5.401.0％ - 6.472％ - 8.882.5％ - 10.17殼聚糖*0.2％ - 9.740.5％ - 10.071.0％ - 10.68注-無明顯抑菌圈；數(shù)據(jù)為6次重復(fù)平均值?？瞻讓φ罩睆?mm。
*對照為2％乙酸，抑菌直徑8.5mm。
2.2常用防腐劑復(fù)配的抑菌效果2.2.1乳酸鉀與雙乙酸鈉食品中鈉離子濃度是人們關(guān)注的問題，有機酸的鉀鹽與鈉鹽對微生物的作用方式、效果相近，因此我們選用乳酸鉀來代替乳酸鈉進行實驗。實驗中我們發(fā)現(xiàn)乳酸鉀、雙乙酸鈉分別單獨使用，其抑菌效果不大，將1％、2％、3％的乳酸鉀分別與0.1％、0.2％、0.3％雙乙酸鈉進行配制，其抑菌圈仍不明顯，未表現(xiàn)出乳酸鹽與乙酸鹽間抑菌的協(xié)同作用。這與Jensen，et al(2003)和Adams，et al(1988)報道的結(jié)果不大一致，他們發(fā)現(xiàn)乳酸鹽與乙酸鹽復(fù)用存在協(xié)同效應(yīng)，能明顯延長肉品貨架期，效果比兩者單獨使用都要好。
2.2.2 Nisin與乳酸鈉Nisin與乳酸鈉混用比單獨效果好。但實驗中未發(fā)現(xiàn)兩者間明顯的增效作用。
2.2.3 Nisin與EDAT二鈉有研究表明，Nisin與螯合劑EDTA二鈉結(jié)合使用，對一些革蘭氏陰性菌如沙門氏菌、志賀氏菌、大腸桿菌等也有抑制作用。
選用0.01％、0.02％、0.04％的Nisin分別與0.02％、0.04％EDTA二鈉配制進行抑菌實驗，但在本實驗的各配比處理中，均未發(fā)現(xiàn)其對腸桿菌的抑菌效果(數(shù)據(jù)略)。
2.3天然防腐保鮮劑的復(fù)配及抑菌效果以上實驗結(jié)果可以看出，Nisin對乳桿菌有較強的抑制作用，茶多酚、殼聚糖對腸桿菌有較好的抑菌活性。但殼聚糖不溶于水，只溶于酸性溶液(2％醋酸)中；即使在酸液中濃度超過1％時，其溶液也比較粘稠，不便于實際操作。而茶多酚除了對腸桿菌，還能對其他多種G+、G-菌產(chǎn)生抑制作用，具有較寬的抗菌譜。所以我們選擇茶多酚與Nisin進行復(fù)配。
不同濃度配比的天然保鮮劑的抑菌率見表4。0.01％Nisin+0.5％茶多酚復(fù)配組對腸桿菌的抑制率就達100％，對乳桿菌的抑制率也高達97.00％。當Nisin濃度提高到0.015％時(0.015％Nisin+0.3％茶多酚)就完全抑制乳桿菌和腸桿菌的生長。隨著兩者濃度的升高，其抑菌作用也大大提高。從效用與成本角度考慮，選用0.015％Nisin與0.3％茶多酚復(fù)配，作為牛肉火腿切片的復(fù)合天然防腐保鮮劑對腐敗微生物進行控制較為經(jīng)濟合理。
表4不同濃度配比的Nisin與茶多酚的抑菌率抑菌率(％)Nisin∶茶多酚濃度比乳酸桿菌腸桿菌0.005％∶0.25％77.72 97.15±1.340.01％∶0.25％ 91.61±2.44 97.85±2.050.01％∶0.50％ 97.00±0.67 1000.015％∶0.30％100 1000.015％∶0.50％100 100
0.015％∶0.75％ 100 1000.02％∶0.75％100 1000.02％∶1.0％ 100 1002.4環(huán)境條件對復(fù)合天然防腐保鮮劑抑菌活性的影響2.4.1 pH由表5可以看出，不同pH介質(zhì)中復(fù)合天然防腐劑對乳酸桿菌、腸桿菌都具有較強的抑菌活性。pH值對其抑菌活性的作用效果不明顯。
表5不同pH對復(fù)合天然防腐保鮮劑抑菌率的影響抑菌率(％)pH 乳酸桿菌 腸桿菌5.098.76±0.791007.099.74±0.231009.01001002.4.2熱處理表6數(shù)據(jù)表明，復(fù)合天然防腐保鮮劑經(jīng)86℃熱處理2h后，仍具有較強的抑菌活性。說明其具有較好的熱穩(wěn)定性。
表6熱處理對復(fù)合天然防腐保鮮劑抑菌率的影響抑菌率(％)熱處理時間(min) 乳酸桿菌 腸桿菌0 100 10030 100 10060 100 100120 99.85±0.26 1003、討論乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀是肉品中常用防腐劑，在本實驗中卻未表現(xiàn)出對供試菌的抑制作用。不同種類的原料肉、不同的加工工藝及加工環(huán)境等多種因素，都會導(dǎo)致不同肉品的腐敗微生物在種類、比例上存在差異。因此只有深入研究引起肉品腐敗的微生物種類及菌相構(gòu)成，才能有針對性地選用適宜、高效的保鮮劑，做到有的放矢，避免盲目性和不必要的浪費。
天然保鮮劑一方面衛(wèi)生上有保證，另一方面更好地符合消費者的需要，目前，國內(nèi)外在這方面的研究十分活躍，天然防腐劑是今后防腐劑發(fā)展的趨勢。茶多酚是茶葉中多酚類化合物的統(tǒng)稱，主要由兒茶素、黃酮及黃酮醇類、花色苷、酚酸類和縮酚酸類等成分組成，能對多種G+、G-細菌產(chǎn)生抑制作用。本實驗中它對從牛肉火腿切片上分離到的腸桿菌有良好的抑制作用。這里需注意的一點是浸有茶多酚水溶液的濾紙片在VRBGA培養(yǎng)基上會產(chǎn)生色素擴散圈，易被誤認為是抑菌圈，而實際上真正的抑菌圈是濾紙片周圍透明、不長菌落的圓圈，其直徑遠小于色素圈。從天然植物中獲取抑菌活性物質(zhì)已成為研究熱點。
通過瓊脂擴散法篩選出來的防腐劑應(yīng)用在真實體系(牛肉火腿切片)中，其效果可能會存在差異。
4、結(jié)論4.1肉品中常用防腐劑乳酸鈉、雙乙酸鈉、山梨酸鉀、EDTA，在本實驗中對供試菌未表現(xiàn)出明顯的抑制作用。Nisin對乳桿菌有較強的抑制作用；茶多酚、殼聚糖對腸桿菌有較好抑菌活性。
4.2不同濃度的乳酸鉀與雙乙酸鈉，以及Nisin與乳酸鉀進行復(fù)配，均未顯示出抑菌活性的協(xié)同作用；Nisin與EDTA二鈉進行復(fù)配，未對腸桿菌表現(xiàn)出抑制效用。
4.3從成本與效用角度考慮，以選用0.015％Nisin與0.3％茶多酚復(fù)配作為牛肉火腿切片的天然防腐保鮮劑，進行腐敗微生物的控制為最佳方案。復(fù)合天然防腐保鮮劑在不同pH介質(zhì)中對乳酸桿菌、腸桿菌都具有較強的抑菌活性，且對熱處理具有較好的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，其特征是由Nisin與茶多酚復(fù)配而成，其重量比為1∶12.5～200。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，其特征是所述的Nisin的原液濃度為0.005～0.02％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，其特征是所述的茶多酚的原液濃度為0.25～1.0％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能有效抑制牛肉火腿切片的腐敗菌產(chǎn)生的牛肉火腿切片用天然防腐保鮮復(fù)配制劑，其特征是由Nisin與茶多酚復(fù)配而成，其重量比為1∶12.5～200。它是通過一系列實驗篩選出的防腐保鮮劑種類，順應(yīng)了食品添加劑的發(fā)展趨勢，不僅能擴大抑菌譜、而且能發(fā)揮最佳效用、可用來替代合成防腐劑。
文檔編號A23L3/3463GK1653966SQ200510038020
公開日2005年8月17日 申請日期2005年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者祝義才, 徐寶才, 任發(fā)政, 趙寧, 周輝 申請人:祝義才